出品｜虎嗅科技組
(資料圖)
作者｜包校千
編輯｜廖影
題圖｜寧德時代
“充電10分鐘，續(xù)航400公里。”多年不開線下發(fā)布會的寧德時代，在8月16日召開的首個線下發(fā)布會，投擲了一枚“王炸”——超充電池。
為了這個“王炸”，從2023年世界動力電池大會，再到第13屆中國汽車論壇，寧德時代首席科學(xué)家吳凱劇透了不止一次，甚至提前官宣主機(jī)廠的某款車型已具備了超充能力，足見對新產(chǎn)品的重視。
而這場“像超充一樣快的發(fā)布會”，掐頭去尾只有半小時。雖然短促，卻被賦予了劃時代的意義。一旦超充體系建立起來，充電像加油一樣的時候，“再去回顧新能源建設(shè)的發(fā)展史，你會發(fā)現(xiàn)超充時代，從今天開始全面到來。”寧德時代國內(nèi)乘用車事業(yè)部CTO高煥表示。
按照寧德時代的時間表，全新的超充電池將在今年年底量產(chǎn)，預(yù)計(jì)明年一季度投入終端市場。不過，要讓超充電池不再是高端電動車的選配，而成為普惠千家萬戶的標(biāo)配，后續(xù)的降本和配套如何解決，寧德時代心里或許已經(jīng)有了答案。
超充時代，真的來臨了嗎？
充電10分鐘，續(xù)航400公里
充電10分鐘，一次性續(xù)航400公里，這相當(dāng)于從北京到濟(jì)南，從上海到合肥，從寧德到金華，從重慶到貴陽的距離。
正因此，全新的超充電池被命名為“神行”。這款全球首款基于磷酸鐵鋰的4C超充電池，在續(xù)航和補(bǔ)電均實(shí)現(xiàn)了突破。用寧德時代國內(nèi)乘用車事業(yè)部CTO高煥的話說，這是一次“續(xù)航與補(bǔ)能的雙向奔赴”。
和三元鋰相比，低溫性能不佳是磷酸鐵鋰材料的天然缺陷之一。特別是冬季“掉電”的現(xiàn)象，被北方用戶詬病。而本次發(fā)布的超充電池，亮點(diǎn)之一便是突破了低溫環(huán)境對快充的限制。即使在零下10攝氏度的低溫環(huán)境下，也可以在30分鐘內(nèi)以全功率充電至80%。
基于寧德時代CTP3.0技術(shù)的高集成性、高成組效率，神行超充電池突破了磷酸鐵鋰的續(xù)航上限，續(xù)航里程提高至700公里以上，并且在低溫虧電狀態(tài)下零百加速也不衰減。
神行超充電池
要讓超充電池在性能上得到大幅度升級，就要向每一個鋰離子、每一次傳導(dǎo)要速度。而電池快充能力主要取決于電芯負(fù)極快速嵌鋰能力、電解液導(dǎo)電率以及電池系統(tǒng)的熱管理等多方面能力。
據(jù)吳凱介紹，為實(shí)現(xiàn)電池快充，一方面需要電芯層面的性能提升。寧德時代的方法是正極構(gòu)建高速鋰離子傳輸和超電子網(wǎng)改善溫升，提升電芯負(fù)極的充電能力、液相鋰離子傳輸速率、隔膜內(nèi)鋰離子傳輸速率；降低電芯SEI膜阻抗。
另一方面，則需要在電芯成組結(jié)構(gòu)上有所創(chuàng)新。這次寧德時代的麒麟電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將電芯的換熱面積擴(kuò)大了四倍，控溫時間縮短一半，有效阻隔電芯內(nèi)的異常熱量傳導(dǎo)，對于快充非常友好。
這些方式，在本次發(fā)布會上都有體現(xiàn)。比如超電子網(wǎng)正極技術(shù)、二代快離子環(huán)石墨負(fù)極技術(shù)、超高導(dǎo)高動力學(xué)電解液、多梯度分層極片設(shè)計(jì)等多維手段，讓神行超充電池實(shí)現(xiàn)了4C超充，即15分鐘將電量充滿。
不過提到超充，安全是無法規(guī)避的話題。此前發(fā)生在充電站的一些自燃事故，讓很多人對快充的安全問題心有余悸。更何況充電速度越快，電池的安全風(fēng)險就越高。這也是為什么，寧德時代一再強(qiáng)調(diào)，安全性是超充的重要前提。
在發(fā)布會現(xiàn)場，高煥用了較大篇幅來介紹超充電池是如何保證安全的。概括來說，一是改良電解液基因，進(jìn)一步減少固液界面的反應(yīng)產(chǎn)熱；同時配備高安全的涂層隔膜，更少的產(chǎn)熱，更強(qiáng)的耐熱。
寧德時代國內(nèi)乘用車事業(yè)部CTO高煥
除了這兩道保險，團(tuán)隊(duì)在電池管理層面，通過智能算法，對電芯內(nèi)部全局溫場進(jìn)行實(shí)時準(zhǔn)確的計(jì)算和管控。關(guān)注電芯超充性能的同時，最大程度保證電池使用的安全。
高煥表示，在超充電池的開發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)做了400多項(xiàng)的驗(yàn)證，目前在安全標(biāo)準(zhǔn)方面已達(dá)到PPB級別（十億分之一的故障率）。通過故障檢測系統(tǒng)對超充電池的實(shí)時預(yù)警，可以保證“再微小的異常都無所畏懼”。
神行超充電池已投入生產(chǎn)，搭載神行超充電池的電動車也將在明年一季度上市。為了實(shí)現(xiàn)年底大規(guī)模供應(yīng)的目前，寧德時代燈塔工廠、零碳工廠都將加足馬力。
超充元年，應(yīng)用在即
在電動汽車領(lǐng)域，超充曾是特斯拉的獨(dú)門技藝。而在國內(nèi)，小鵬“充電5分鐘，續(xù)航200公里”的800V超快充平臺，曾代表了行業(yè)最高水平。去年9月上市的小鵬G9，成為了國內(nèi)第一款超快充的量產(chǎn)車型。
然而，這項(xiàng)紀(jì)錄很快被對手超越。
今年4月的上海車展上，理想宣布其首款純電車型MEGA搭載的是寧德時代4C麒麟電池，并將推出800V超充的解決方案，實(shí)現(xiàn)充電10分鐘，續(xù)航400公里。
在7月底的機(jī)構(gòu)調(diào)研中，在介紹4C快充的進(jìn)展情況以及對公司明年的出貨占比預(yù)估時，寧德時代稱，公司與理想汽車合作搭載的4C快充麒麟電池進(jìn)展順利。
去年6月，寧德時代推出了具備4C快充和1000公里長續(xù)航的麒麟電池。相比前兩代CTP技術(shù)，麒麟電池完全取消模組形態(tài)設(shè)計(jì)，并通過冷卻結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，使得電池安全性、壽命、快充性能以及能量密度進(jìn)一步提升。
寧德時代極限制造產(chǎn)線
截至目前，國內(nèi)實(shí)現(xiàn)麒麟電池裝車的車型有三款：極氪001和極氪009，以及6月中旬發(fā)布的哪吒S。不過，以三元材料為主的麒麟電池成本并不低，很難把價格做到普惠級。但本次發(fā)布會上，寧德時代拍胸脯地喊出，要讓超快充和長續(xù)航不再成為高端車型的專供，而是普惠廣大消費(fèi)者。
之所以要走向C端，和當(dāng)前新能源汽車在用戶側(cè)發(fā)生的兩個明顯變化有關(guān)：
一是用戶群體的變化，從最初的先鋒用戶轉(zhuǎn)向了大眾用戶。2022年，我國的新能源汽車滲透率首次超過16%，達(dá)到了25%。按照美國學(xué)者埃弗雷特·羅杰斯（E.M.Rogers）的創(chuàng)新擴(kuò)散理論，滲透率在16%以下是先鋒用戶主導(dǎo)，滲透率超過16%就開始邁向大眾用戶。
二是用戶需求的變化。隨著電池能量密度不斷突破，電動汽車的續(xù)航問題已基本解決，快速補(bǔ)能成為消費(fèi)者當(dāng)下更加關(guān)心的問題。
中國電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟聯(lián)合能鏈智電發(fā)布的《2022中國電動汽車用戶充電行為白皮書》顯示，大部分用戶對于充電時間較為敏感，96%的用戶會選擇充電效率高的快充樁，新能源汽車用戶對于快充的需求還會進(jìn)一步提高。
眼下，國內(nèi)動力電池廠商都在推進(jìn)動力電池充放電倍率從1-2C向4C發(fā)展。除了寧德時代之外，中創(chuàng)新航、蜂巢能源、億緯鋰能等已經(jīng)推出快充電池解決方案。中信證券認(rèn)為，快充功能正日漸成為新能源汽車的標(biāo)配，這項(xiàng)技術(shù)正成為動力電池制造商新一輪的競爭焦點(diǎn)。
去年9月，欣旺達(dá)就推出了閃充電池的1.0版本，充電5分鐘可支持200公里續(xù)航。今年4月，欣旺達(dá)發(fā)布升級后的閃充電池2.0版本，可實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航250公里，同時擁有1000公里的整車?yán)m(xù)航能力。
除了電池廠商在較量，4C快充也成為電動汽車的下一個必爭之地。目前理想、小鵬、比亞迪等眾多廠商已在該領(lǐng)域有一定成果并進(jìn)行了一定的應(yīng)用。行業(yè)人士預(yù)測，隨著寧德時代麒麟電池4C超充技術(shù)的推廣應(yīng)用，電動汽車市場或?qū)⒂瓉沓湓辍?/p>
需要注意的是，寧德本次發(fā)布的快充電池，材料成本比普通的磷酸鐵鋰電池更高，勢必會導(dǎo)致超充電池電芯整體材料成本的上浮。有產(chǎn)業(yè)研究報告顯示，超快充電池規(guī)模化之后，成本仍然會上升5%。不過，寧德時代的目標(biāo)是，超充電池最終的成本實(shí)現(xiàn)與普通磷酸鐵鋰電池持平。
寧德時代總部，首個寧樁超充站落地
除此之外，超快充網(wǎng)絡(luò)的基建尚未起步，外界普遍認(rèn)為800V高電壓平臺和超快充會推高車型落地成本。當(dāng)然另一派的觀點(diǎn)認(rèn)為，相較于換電模式，超快充模式下的建設(shè)和運(yùn)營成本更低，不需要儲備電池，也不需要花費(fèi)太多的人力成本去更換和維護(hù)電池，能極大地減輕車企的資金負(fù)擔(dān)。如果能將充電效率做到像燃油車加油般的體驗(yàn)一致，用戶自然會選擇超級快充。
虎嗅獲悉，光儲充檢智能電站服務(wù)商上海快卜將在今年年底，聯(lián)合寧德時代部署一百座超充站，首批超充站將在一二線城市率先落地。